JPH05241410A

JPH05241410A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH05241410A
Application number: JP4078933A
Authority: JP
Inventors: Hisao Murayama; 久夫村山; Shinji Kato; 真治加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-02-29
Filing date: 1992-02-29
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】電位センサを用いることなく感光体の表面電
位を正確に推定し，且つ，該推定結果を用いて適正な各
種制御条件を設定することにより，常に良好な画像を得
る。【構成】駆動時間タイマー１０５が計測した感光体の
駆動時間，画像形成回数カウンター１０６がカウントし
た画像形成回数，及び，Ａ／Ｄコンバータ１０４を介し
て各種センサの出力等をニューラルネットワークの入力
値として感光体の表面電位を推定するＣＰＵ１０１と，
ＣＰＵ１０１の推定結果を用いて各種制御条件をファジ
ィ推論により設定するＣＰＵ１０７とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，装置内部の温湿度等を
検知する各種検知手段の検知結果，帯電条件，露光条件
等の各種制御条件設定値をニューラルネットワークの入
力値として感光体の表面電位を推定し，該推定値を用い
てファジィ推論することにより所定の制御条件の設定を
行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置にあって
は，良好な画質を得るために感光体等の特性の変動に対
応した制御が行われている。感光体の特性（帯電特性，
感光特性）は，例えば環境（特に，温度）により変動
し，この感光体の特性の変動は，特に画像濃度の変化，
即ち，感光体に付着するトナー量の変化となって現れ
る。

【０００３】感光体に付着するトナー量の変化は，自身
の特性の変動の他に，帯電条件，露光条件，現像条件等
と密接に関係する。このため，画像形成装置では，電位
センサを設けて感光体表面電位を検知し，該検知結果に
基づいて帯電，露光条件等を制御しているもの（例え
ば，特開平３−１０２６９号公報）がある。電位センサ
としては，プローブを感光体に接触させて電位を検知す
るものが一般的である。なお，同公報においては，ファ
ジィ推論を用いて制御を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，電位セ
ンサを設けた画像形成装置によれば，感光体上に残留し
たトナーによる汚れ，或いは，帯電ムラ等の発生によ
り，感光体の表面電位を必ずしも正確に検知することが
できないため，適正な帯電，露光条件等の各種制御条件
を設定することができず，画質の劣化を招くという問題
点があった。

【０００５】また，感光体近傍に電位センサを設置する
空間を確保する必要があるため，装置が大型化するとい
う問題点もあった。

【０００６】本発明は上記に鑑みてなされたものであっ
て，電位センサを用いることなく感光体の表面電位を正
確に推定し，且つ，該推定結果を用いて適正な各種制御
条件を設定することにより，常に良好な画像を得ること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために，装置内部の温度および湿度等を検知する
各種検知手段を備えた画像形成装置において，各種検知
手段の検知結果，及び，帯電条件，露光条件等の各種制
御条件設定値をニューラルネットワークの入力値として
感光体の表面電位を推定する推定手段と，推定手段の推
定結果を用いてファジィ推論により所定の制御条件を設
定する設定手段とを具備した画像形成装置を提供するも
のである。

【０００８】なお，所定の制御条件は，帯電条件および
露光条件であることが望ましい。また，所定の制御条件
は，転写・分離条件であることが望ましい。また，所定
の制御条件は，現像条件であることが望ましい。また，
所定の制御条件は，トナー補給条件であることが望まし
い。また，所定の制御条件は，クリーニング条件である
ことが望ましい。

【０００９】

【作用】本発明による画像形成装置は，装置内部の温度
および湿度等を検知する各種検知手段の検知結果と，帯
電条件，露光条件等の各種制御条件設定値とをニューラ
ルネットワークの入力値として与え，感光体の表面電位
を正確に推定し，該推定結果を用いてファジィ推論を行
うことにより，所定の制御条件を適正に設定する。

【００１０】

【実施例】以下，本発明による実施例について，第１の
実施例，第２の実施例，第３の実施例の順序で図面を参
照して説明する。第１の実施例による画像形成装置は，
ニューラルネットワークを用いて感光体表面の電位を推
定し，該推定結果を用いて帯電，露光，現像，トナー補
給の各種制御条件をファジィ推論を用いて設定する制御
条件設定部を有するものである。図１は，第１の実施例
による画像形成装置の制御条件設定部の構成を示すブロ
ック図であり，図２は，第１の実施例による画像形成装
置の作像系の構成を示す概略断面図である。

【００１１】図２に示す如く，第１の実施例による画像
形成装置の作像系は，ドラム状の感光体２０１と，グリ
ッド電極を有し，感光体２０１表面を負に帯電する帯電
チャージャ２０２と，帯電処理された感光体２０１上に
露光処理を実行することにより形成された静電潜像に対
し，トナーを付着させて可視像化する現像部２０３と，
現像処理により形成されたトナー像の転写性を向上させ
る転写前チャージャ２０４と，所定のタイミングで感光
体２０１へ向けて記録紙（図示せず）を搬送するレジス
トローラ２０５と，搬送された記録紙上に感光体２０１
上のトナー像を転写する転写チャージャ２０６と，転写
処理終了後の記録紙の電荷を除電することで，記録紙を
感光体２０１から分離させる分離チャージャ２０７と，
感光体２０１から記録紙を確実に分離する分離爪２０８
と，転写処理終了後の感光体２０１上に残留したトナー
を除去するクリーニング処理の余裕度を向上させるクリ
ーニング前チャージャ２０９と，クリーニング処理を行
うクリーニング部２１０と，クリーニング処理終了後の
感光体２０１上に残留した電荷を消去する除電ランプ２
１１とから構成されている。

【００１２】以上の構成において，その動作を説明す
る。感光体２０１は，図示しない駆動系により図２に向
かって右回転し，帯電チャージャ２０２は，感光体２０
１を負に帯電する。帯電処理が終了した感光体２０１に
続いてレーザービームによる露光処理が行われ，光の強
弱により感光体２０１上の電荷が消去されて静電潜像が
形成される。静電潜像は，現像部２０３により反転現像
されて可視像化し，現像処理後に転写前チャージャ２０
４のＡＣコロナ放電による転写前除電処理が施され，レ
ジストローラ２０５によって搬送されてきた記録紙上
に，トナー像が転写チャージャ２０６の作用で転写され
る。分離チャージャ２０７は，転写処理が終了した記録
紙を除電することにより感光体２０１から分離させる。

【００１３】転写処理終了後の感光体２０１上には，除
電性，クリーニング性を向上させるためにクリーニング
前チャージャ２０９によるＡＣコロナ放電が行われ，続
いてクリーニング部２１０は感光体２０１上に残留して
いるトナーを除去する。クリーニング処理は，ファーブ
ラシ及びクリーニングブレードにより行われ，ファーブ
ラシには，図示しないクリーニングバイアス電源から電
圧が印加される。クリーニング処理が終了した感光体２
０１上は，除電ランプ２１１が光を照射することにより
残留電荷が消去されて，一工程が終了する。

【００１４】次に，第１の実施例による制御条件設定部
について説明する。図１に示す如く，制御条件設定部
は，ニューラルネットワークを用いて感光体２０１表面
の電位を推定するＣＰＵ１０１に対し，制御用のプログ
ラムを格納したＲＯＭ１０２と，ＣＰＵ１０１の推定結
果等を格納するＲＡＭ１０３と，各種センサの出力を量
子化（デジタル化）するＡ／Ｄコンバータ１０４と，感
光体２０１が駆動している時間を計測する駆動時間タイ
マー１０５と，画像形成を行った回数をカウントする画
像形成回数カウンター１０６と，ＣＰＵ１０１の推定結
果を用いて各種制御条件をファジィ推論（後述する）に
より設定するＣＰＵ１０７とが接続されている。

【００１５】また，ＣＰＵ１０７には，制御用のプログ
ラムを格納したＲＯＭ１０８と，ＣＰＵ１０７が設定し
た制御条件等を格納するＲＡＭ１０９と，ＣＰＵ１０７
の設定結果が出力されるグリッド電源１１０及びレーザ
ー駆動部１１１とが接続されている。ここで，グリッド
電源１１０は帯電チャージャ２０２のグリッドに電圧を
印加するものであり，レーザー駆動部１１１はレーザー
ビームを用いて感光体２０１上に画像の書き込みを行う
ものである。

【００１６】また，Ａ／Ｄコンバータ１０４には，感光
体２０１上に形成されたセンサパターン像の画像濃度を
検知するＰセンサ１１２と，感光体２０１の温度を検知
する温度センサ１１３と，感光体２０１近傍の湿度を検
知する湿度センサ１１４とが接続されている。

【００１７】ここで，Ｐセンサ１１２は，図３（ａ）に
示す如く，発光ダイオード１１２ａと，センサパターン
像３０１が反射した発光ダイオード１１２ａの光が入射
されるフォトトランジスタ１１２ｂとから構成され，現
像部２０３の下方に配設されている。詳細は省略する
が，センサパターン像３０１は，所定の現像バイアスが
印加された現像スリーブ２０３ａにより現像され，図３
（ｂ）に示すように，Ｐセンサ１１２はそのトナー付着
量に応じた電圧を出力する。なお，図２は示していない
が，温度センサ１１３及び湿度センサ１１４は除電ラン
プ２１１近傍に配設されている。

【００１８】以上の構成において，その動作を説明す
る。第１の実施例では，感光体２０１の帯電電位に関わ
るデータとして，Ａ／Ｄコンバータ１０４を介して各種
センサの検知結果と，駆動時間タイマー１０５が計測す
る感光体２０１の休止時間および使用初めからの全駆動
時間と，画像形成回数カウンター１０６がカウントした
リピート回数および感光体２０１の使用初めからの画像
形成回数と，帯電および現像条件の制御条件設定値（こ
れは，ＣＰＵ１０７から入力する）とをニューラルネッ
トワークに入力値として与えている。ニューラルネット
ワークの各層間を結ぶリンクの重み係数は，ＲＡＭ１０
３に格納されている。

【００１９】ＲＡＭ１０３に格納されている重み係数
は，第１の実施例が適用された画像形成装置の現像位置
に電位センサを設置し，該電位センサが実測した地肌部
電位Ｖ_Dおよび画像部電位Ｖ_Lを教師値として学習させ
た値である。このため，感光体２０１表面電位を実測す
ることなく，正確に推定することができる。また，ニュ
ーラルネットワークを用いることで，例えば，あるセン
サが壊れても推定値はあまり変化しないようにすること
ができるので，制御が頑健になるという効果もある。こ
こで，教師値として電位センサで実測した値を用いたの
で，ＣＰＵ１０１は電位センサと同様に２種類の推定値
を出力する。以降，これらの推定値をそれぞれＶ
_D ^'（地肌部電位推定値），Ｖ_L ^'（画像部電位推定
値）と記載する。

【００２０】ＣＰＵ１０７は，ＣＰＵ１０１から該推定
値を入力し，後述するメンバーシップ関数を用いてファ
ジィ推論を行い，帯電条件，露光条件，現像条件（本実
施例では現像バイアス），トナー補給の各制御条件を設
定する。図１は，帯電条件及び露光条件の設定を変更す
る場合の構成を示したものであり，ファジィ推論により
設定した条件でグリッド電源１１０はグリッドに電圧を
印加し，レーザー駆動部１１１は設定に従ってレーザー
ビーム出力Ｐを変更して露光処理を行う。

【００２１】次に，ファジィ推論による設定方法につい
て，各制御条件毎に説明する。最初に帯電条件および露
光条件の設定について説明する。地肌部電位を上げるた
めにはグリッド電源１１０出力Ｖ_Gを高めに設定するこ
とで可能であり，また，画像部電位を上げるためにはレ
ーザービーム出力Ｐを低めに設定することで可能であ
る。但し，画像部および地肌部の電位の関連は深く，例
えば，地肌部電位と画像部電位の差が小さくなると，画
像部に付着するトナー量が少なくなったりする。以上の
様な見地から，表１に示す制御ルール（記号で表現）
と，図４（ａ），（ｂ），（ｃ），及び，（ｄ）に示す
メンバーシップ関数を作成した。表１において，ＬＬは
非常に低め，Ｌは低め，Ｍは中ぐらい，Ｈは高め，ＨＨ
は非常に高めを意味する。

【００２２】

【表１】

【００２３】ここで，表１において，例えば，Ｖ_D ^'＝
ＬＬでＶ_L ^'＝ＬＬ（ルール１にあたる）と，Ｖ_D ^'＝
ＨＨでＶ_L ^'＝Ｍ（ルール２３にあたる）のところの意
味は各々以下の通りである（他の部分も同様である）。ルール１：Ｖ_D ^'が非常に低め，且つ，Ｖ_L ^'が非常
に低めならば，Ｖ_Gを高め，且つ，Ｐを中ぐらいに設定ルール２３：また，Ｖ_D ^'が非常に高め，且つ，Ｖ_L ^'
が中ぐらいならば，Ｖ_Gを非常に低め，且つ，Ｐを低め
に設定

【００２４】ＣＰＵ１０７は，ＣＰＵ１０１が出力する
Ｖ_D ^'及びＶ_L ^'を入力し，表１に示す制御ルール及び
図４（ａ）〜（ｄ）に示すメンバーシップ関数を用いて
ファジィ推論を行い，新たなグリッド電源１１０出力Ｖ
_G，レーザービーム出力Ｐを設定して，グリッド電源１
１０及びレーザー駆動部１１１に制御信号を出力する。
このため，電位センサを用いることなく帯電条件および
露光条件を適正に設定することができ，良好な画像を得
ることができる。

【００２５】次に，現像条件の設定について説明する。
第１の実施例における現像条件の設定は，現像スリーブ
２０３ａに印加する現像バイアスＶ_Bを設定することで
ある。図１の構成において，ＣＰＵ１０７から図示しな
い現像バイアス電源に制御信号を出力することにより，
現像バイアスＶ_Bの設定値の変更が行われる。

【００２６】Ｖ_L ^'（画像部電位）が低い場合，現像バ
イアスＶ_Bを低めに設定した方が良好な画像を得ること
ができる。しかし，このときにＶ_D ^'（地肌部電位）が
高いと，二成分現像剤ではキャリア付着という現象が発
生するため，単純に現像バイアスＶ_Bを低めにすること
ができない。また，逆にＶ_L ^'が高い場合，現像バイア
スＶ_Bを高く設定した方が良好な画像を得ることができ
るが，このときにＶ_D ^'が低いと，地肌汚れが発生す
る。以上の様な見地から，表２に示す制御ルール（記号
で表現）と，図５に示すメンバーシップ関数を作成し
た。

【００２７】

【表２】

【００２８】ここで，表２の見方は表１と同様であり，
例えば，Ｖ_D ^'＝ＬＬでＶ_L ^'＝ＬＬ（ルール１にあた
る）のところの意味は以下の通りである。ルール１：Ｖ_D ^'が非常に低め，且つ，Ｖ_L ^'が非常
に低めならば，Ｖ_Bを非常に低めに設定

【００２９】ＣＰＵ１０７は，Ｖ_D ^'及びＶ_L ^'を入力
して，表２に示す制御ルールと，図４（ａ），（ｂ），
及び図５に示すメンバーシップ関数を用いてファジィ推
論を行い，新たな現像バイアスＶ_Bを設定する。このた
め，感光体２０１表面電位に対応させた適正な現像条件
を安定に維持することができ，良好な画像を得ることが
できる。

【００３０】次に，トナー補給条件の設定について説明
する。第１の実施例におけるトナー補給条件の設定は，
トナー補給ローラを駆動する時間（トナー補給時間
ｔ_S）を設定することである。図１の構成において，Ｃ
ＰＵ１０７から図示しない電磁クラッチ駆動回路に制御
信号を出力することにより，設定された時間だけトナー
補給ローラを駆動させる。

【００３１】Ｖ_L ^'が低い場合，トナー補給時間ｔ_Sを
短めにした方が良好な画像を得ることができる。しか
し，このときにＶ_D ^'が高いと，二成分現像剤ではキャ
リア付着という現象が発生する。また，逆にＶ_L ^'が高
い場合，トナー補給時間ｔ_Sを長めに設定した方が良好
な画像を得ることができるが，このときにＶ_D ^'が低い
と，地肌汚れが発生し易くなる。以上の様な見地から，
表３に示す制御ルール（記号で表現）と，図６に示すメ
ンバーシップ関数を作成した。

【００３２】

【表３】

【００３３】ここで，表３の見方は表１と同様であり，
例えば，Ｖ_D ^'＝ＬＬでＶ_L ^'＝ＬＬ（ルール１にあた
る）のところの意味は以下の通りである。ルール１：Ｖ_D ^'が非常に低め，且つ，Ｖ_L ^'が非常
に低めならば，ｔ_Sを非常に短めに設定

【００３４】ＣＰＵ１０７は，Ｖ_D ^'及びＶ_L ^'を入力
し，表３に示す制御ルールと，図４（ａ）及び（ｂ），
図６に示すメンバーシップ関数を用いてファジィ推論を
行い，トナー補給時間ｔ_Sを設定する。このため，現像
部２０３内のトナー濃度を感光体２０１表面電位に対応
させた適正な状態に維持することができ，良好な画像を
得ることができる。

【００３５】次に，第２の実施例について説明する。第
２の実施例は，ニューラルネットワークを用いて感光体
表面電位を推定し，該推定結果から転写・分離条件を設
定するものである。構成としては，第１の実施例と同様
であり，このため，第１の実施例と異なる部分のみ説明
する。また，符号も異なるもののみ変更する。

【００３６】先ず，第２の実施例による制御条件設定部
について説明する。図７に示す如く，制御条件設定部
は，ニューラルネットワークを用いて感光体２０１表面
電位を推定するＣＰＵ７０１に対し，制御用のプログラ
ムを格納したＲＯＭ７０２と，ＣＰＵ７０１の推定結果
等を格納するＲＡＭ７０３と，各種センサの出力をデジ
タル化するＡ／Ｄコンバータ１０４と，感光体２０１が
駆動している時間を計測する駆動時間タイマー１０５
と，画像形成を行った回数をカウントする画像形成回数
カウンター１０６と，ＣＰＵ７０１の推定結果を用いて
転写・分離制御条件をファジィ推論（後述する）により
設定するＣＰＵ７０４とが接続されている。

【００３７】また，ＣＰＵ７０４には，制御用のプログ
ラムを格納したＲＯＭ７０５と，ＣＰＵ７０４が設定し
た制御条件等を格納するＲＡＭ７０６と，転写チャージ
ャ２０６に電圧を印加する転写チャージ電源７０７と，
レジストローラ２０５近傍に配設された紙厚センサ７０
８出力Ｄをデジタル化するＡ／Ｄコンバータ７０９とが
接続されている。ここで，紙厚センサ７０８は，記録紙
がレジストローラ２０５を通過する際にローラ間の隙間
を，発光素子から受光素子に入射する光量の変化として
検知するものである。

【００３８】また，Ａ／Ｄコンバータ１０４には，温度
センサ１１３と，湿度センサ１１４とが接続されてい
る。

【００３９】以上の構成において，その動作を説明す
る。第２の実施例では，感光体２０１の帯電電位に関わ
るデータとして，Ａ／Ｄコンバータ１０４を介して各種
センサの検知結果と，駆動時間タイマー１０５が計測す
る感光体２０１の休止時間および使用初めからの全駆動
時間と，画像形成回数カウンター１０６がカウントした
リピート回数および感光体２０１の使用初めからの画像
形成回数と，図示しない制御部から入力する帯電グリッ
ド電圧設定値とをニューラルネットワークに入力値とし
て与えている。ニューラルネットワークの各層間を結ぶ
リンクの重み係数は，ＲＡＭ７０３に格納されている。

【００４０】ＲＡＭ７０３に格納されている重み係数
は，転写位置に電位センサを設置し，該電位センサが実
測した転写位置での感光体２０１の表面電位Ｖ_Sを教師
値として学習させた値である。このため，転写位置にお
ける感光体２０１の表面電位を実測することなく，正確
に推定することができる。ここで，ＣＰＵ７０１が出力
する転写位置での表面電位の推定値をＶ_S ^'と記載す
る。

【００４１】ＣＰＵ７０４は，ＣＰＵ７０１から該推定
値を，また，Ａ／Ｄコンバータ７０９を介して紙厚セン
サ７０８の検知結果（紙厚センサ７０８出力をＤと記
す）を入力し，後述するメンバーシップ関数を用いてフ
ァジィ推論を行い，転写・分離条件（本実施例では転写
チャージャの出力）を設定する。転写チャージ電源７０
７は，ＣＰＵ７０４が新たに設定した条件で転写チャー
ジャ２０６に電圧を印加する。ここで，以降，転写チャ
ージ電源７０７の出力をＩ_tと記す。

【００４２】次に，転写・分離条件を設定するためのフ
ァジィ推論方法について説明する。良好な転写および分
離を行うためには，転写位置における感光体２０１の表
面電位Ｖ_S ^'に対応させることが必要である。表面電位
Ｖ_S ^'が高くなると，分離性能が低下するため，転写チ
ャージ電源７０７出力Ｉ_tを下げなければならない。し
かし，記録紙が厚い場合，転写チャージ電源７０７出力
Ｉ_tを上げなければ，十分な転写性能を得ることができ
ない。以上の見地から，表４に示す制御ルール及び図８
（ａ）及び（ｂ）に示すメンバーシップ関数を作成し
た。

【００４３】

【表４】

【００４４】ここで，表４の見方は表１と同様であり，
例えば，Ｖ_S ^'＝ＬＬでＤ＝Ｌ（ルール１にあたる）の
ところの意味は以下の通りである。ルール１：Ｖ_S ^'が非常に低め，且つ，Ｄが薄めなら
ば，Ｉ_tを高めに設定また，Ｖ_S ^'のメンバーシップ関数としては，図４
（ａ）のＶ_D ^'のメンバーシップ関数と同じとしている
（このため，図示しない）。

【００４５】ＣＰＵ７０１は，Ｖ_S ^'及びＤを入力し
て，表４に示す制御ルールと，Ｖ_S ^'（図４（ａ）と同
じである），図８（ａ）及び（ｂ）に示すメンバーシッ
プ関数とを用いてファジィ推論を行い，新たな転写チャ
ージ電源７０７出力Ｉ_tを設定する。このため，感光体
２０１の表面電位に対応させた適正な条件で転写および
分離処理を行うことができ，良好な画像を得ることがで
きる。また，これは記録紙の除電が適正に行うことがで
きることを意味しており，例えば，記録紙のジャムの発
生を抑える効果もある。

【００４６】次に，第３の実施例について説明する。第
３の実施例は，ニューラルネットワークを用いて感光体
表面電位を推定し，該推定結果からクリーニング条件を
設定するものである。構成としては，第１の実施例と同
様であり，このため，第１の実施例と異なる部分のみ説
明する。また，符号も異なるもののみ変更する。

【００４７】先ず，第３の実施例による制御条件設定部
について説明する。図９に示す如く，制御条件設定部
は，ニューラルネットワークを用いて感光体２０１表面
電位を推定するＣＰＵ９０１に対し，制御用のプログラ
ムを格納したＲＯＭ９０２と，ＣＰＵ９０１の推定結果
等を格納するＲＡＭ９０３と，各種センサの出力をデジ
タル化するＡ／Ｄコンバータ１０４と，感光体２０１が
駆動している時間を計測する駆動時間タイマー１０５
と，画像形成を行った回数をカウントする画像形成回数
カウンター１０６と，ＣＰＵ９０１の推定結果を用いて
転写・分離制御条件をファジィ推論（後述する）により
設定するＣＰＵ９０４とが接続されている。

【００４８】また，ＣＰＵ９０４には，制御用のプログ
ラムを格納したＲＯＭ９０５と，ＣＰＵ９０４が設定し
た制御条件等を格納するＲＡＭ９０６と，クリーニング
部２１０のファーブラシに電圧を印加するクリーニング
バイアス電源９０７と，Ｐセンサ１１２の出力をデジタ
ル化するＡ／Ｄコンバータ７０９とが接続されている。
ここで，以降，Ｐセンサ１１２出力（画像部）をＶ_Pと
記載する。

【００４９】また，Ａ／Ｄコンバータ１０４には，温度
センサ１１３と，湿度センサ１１４とが接続されてい
る。

【００５０】以上の構成において，その動作を説明す
る。第３の実施例では，感光体２０１の帯電電位に関わ
るデータとして，Ａ／Ｄコンバータ１０４を介して各種
センサの検知結果と，駆動時間タイマー１０５が計測す
る感光体２０１の休止時間および使用初めからの全駆動
時間と，画像形成回数カウンター１０６がカウントした
リピート回数および感光体２０１の使用初めからの画像
形成回数と，図示しない制御部から入力する帯電グリッ
ド電圧設定値およびレーザーダイオード出力設定値とを
ニューラルネットワークに入力値として与えている。ニ
ューラルネットワークの各層間を結ぶリンクの重み係数
は，ＲＡＭ９０３に格納されている。

【００５１】ＲＡＭ９０３に格納されている重み係数
は，クリーニング位置に電位センサを設置し，該電位セ
ンサが実測したクリーニング位置での感光体２０１の表
面電位Ｖ_Cを教師値として学習させた値である。このた
め，クリーニング位置における感光体２０１の表面電位
Ｖ_Cを実測することなく，正確に推定することができ
る。ここで，ＣＰＵ９０１が出力するクリーニング位置
での表面電位の推定値をＶ_C ^'と記載する。

【００５２】ＣＰＵ９０４は，ＣＰＵ９０１から該推定
値を，また，Ａ／Ｄコンバータ７０９を介してＰセンサ
１１２出力Ｖ_Pを入力し，後述するメンバーシップ関数
を用いてファジィ推論を行い，クリーニング条件（本実
施例ではクリーニングバイアス電源９０７出力Ｖ_BL）を
設定する。クリーニングバイアス電源９０７は，ＣＰＵ
９０４が新たに設定した条件でファーブラシに電圧を印
加する。

【００５３】次に，クリーニング条件を設定するための
ファジィ推論方法について説明する。良好なクリーニン
グ処理を行うためには，クリーニング位置における感光
体２０１の表面電位Ｖ_Cに対応させることが必要であ
り，また，Ｐセンサ１１２出力Ｖ_Pに対する感光体２０
１のトナー付着量は，図３（ｂ）に示す関係にある。表
面電位Ｖ_Cが高い場合には，クリーニングバイアス電源
９０７出力Ｖ_BLを低めに設定した方が良好なクリーニン
グ処理が行えるが，このときのトナー付着量が大きい
と，クリーニングバイアス電源９０７出力Ｖ_BLを低く設
定することによりクリーニング不良が発生することがあ
る。以上の見地から，表５に示す制御ルール及び図１０
（ａ）及び（ｂ）に示すメンバーシップ関数を作成し
た。

【００５４】

【表５】

【００５５】ここで，表５の見方は表１と同様であり，
例えば，Ｖ_C ^'＝ＬＬでＶ_P＝Ｌ（ルール１にあたる）
のところの意味は以下の通りである。ルール１：Ｖ_C ^'が非常に低め，且つ，Ｖ_Pが低めな
らば，Ｖ_BLを非常に高めに設定また，Ｖ_C ^'のメンバーシップ関数としては，図４
（ａ）のＶ_D ^'のメンバーシップ関数と同じとしている
（このため，図示しない）。

【００５６】ＣＰＵ９０１は，Ｖ_C ^'及びＶ_Pを入力し
て，表５に示す制御ルールと，Ｖ_C ^'（図４（ａ）と同
じである），図１０（ａ）及び（ｂ）に示すメンバーシ
ップ関数とを用いてファジィ推論を行い，新たなクリー
ニングバイアス電源９０７出力Ｖ_BLを設定する。このた
め，クリーニング位置における感光体２０１の表面電位
に対応させた適正な条件でクリーニング処理を行うこと
ができ，クリーニング不良による画質の劣化を防止する
ことができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は，装置内部
の温度および湿度等を検知する各種検知手段を備えた画
像形成装置において，各種検知手段の検知結果，及び，
帯電条件，露光条件等の各種制御条件設定値をニューラ
ルネットワークの入力値として感光体の表面電位を推定
する推定手段と，推定手段の推定結果を用いてファジィ
推論により所定の制御条件を設定する設定手段とを具備
したため，電位センサを用いることなく感光体の表面電
位を正確に推定し，且つ，該推定結果を用いて適正な各
種制御条件を設定することにより，常に良好な画像を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例による制御条件設定部の構成を示
すブロック図である。

【図２】第１の実施例による画像形成装置の作像系の構
成を示す概略断面図である。

【図３】Ｐセンサの構成および動作を示す説明図
（ａ），Ｐセンサ出力とトナー付着量の関係を示すグラ
フ（ｂ）である。

【図４】第１の実施例で使用するメンバーシップ関数を
示す説明図である。

【図５】第１の実施例で使用するメンバーシップ関数を
示す説明図である。

【図６】第１の実施例で使用するメンバーシップ関数を
示す説明図である。

【図７】第２の実施例による制御条件設定部の構成を示
すブロック図である。

【図８】第２の実施例で使用するメンバーシップ関数を
示す説明図である。

【図９】第３の実施例による制御条件設定部の構成を示
すブロック図である。

【図１０】第３の実施例で使用するメンバーシップ関数
を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１７０１９０１ＣＰＵ（推定手段）１０２１０８７０２７０５９０２９０５
ＲＯＭ１０３１０９７０３７０６９０３９０６
ＲＡＭ１０４７０９Ａ／Ｄコンバータ１０５駆動時間タイマー１０６画像
形成回数カウンター１０７７０４９０４ＣＰＵ（設定手段）１１２Ｐセンサ１１３温度
センサ１１４湿度センサ７０８紙厚
センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 15/14 １０１Ｚ 15/16 21/00 １１１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置内部の温度および湿度等を検知する
各種検知手段を備えた画像形成装置において，前記各種
検知手段の検知結果，及び，帯電条件，露光条件等の各
種制御条件設定値をニューラルネットワークの入力値と
して感光体の表面電位を推定する推定手段と，前記推定
手段の推定結果を用いてファジィ推論により所定の制御
条件を設定する設定手段とを具備したことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項２】前記所定の制御条件は，帯電条件および
露光条件であることを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項３】前記所定の制御条件は，転写・分離条件
であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記所定の制御条件は，現像条件である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記所定の制御条件は，トナー補給条件
であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記所定の制御条件は，クリーニング条
件であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。